带式运输机传动装置一级减速器设计Word格式.docx

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带式运输机传动装置一级减速器设计Word格式.docx

卷筒直径:

D=220mm

3电动机的选择及相关数据计算:

设计内容

计算及说明

结果

1.选择电动机:

(1).电动机类型的选择:

(2).电动机功率的选择

根据动力源和工作条件,选用Y系列三相鼠笼式异步电动机。

工作装置所需功率公式由式知:

式中:

,。

且考虑卷筒及其轴承的效率,取工作装置效率为:

数据代入上式得:

V带传动效率取,齿轮传动效率按8级精度取值,滚动轴承效率,弹性联轴器效率

总效率为

因载荷只有轻微振动,电动机额定功率只需大于电动机的输出功率即可:

查表得Y系列电动机技术数据,选电动机额定功率为

Y系列三相鼠笼式异步电动机

(3).电动机转速的选择:

2.传动比的分配

(1).传动装置的总传动比

(2).分配传动装置各级传动比

3.传动装置的运动和动力参数的计算

(1).各轴转速计算

卷筒轴作为工作轴,其转速为:

按表推荐的各传动机构传动比范围知,

普通圆柱齿轮传动比范围为

则总的传动比范围为:

所以电动机转速的可选范围为:

符合这一范围的同步转速有,和三种,为减少电动机的质量和价格,由表2-3选常用的同步转速为的Y系列电动机Y112M1-4,其满载转速为系统传动比为

分配粗寒冬装置各级传动比。

链条的传动范围为2-5,所以取链条的传动比为4则齿轮的传动比为

Ⅰ轴

Ⅱ轴

工作轴

r/min

选Y系列电动机Y112M1-4,其满载转速为

链条传动比4

(2).各轴输入功率计算

(3).各轴输入转矩计算

计算轴功率

Ⅰ轴:

(减速器效率)

Ⅱ轴:

工作轴:

计算轴转矩

电动机转轴:

4传动零件的设计计算:

高速级齿轮数据设计计算

1.选定齿轮的类型、精度、材料、齿数等

2.按齿面接触强度设计

(1)确定公式内各计算值

选用直齿圆柱齿轮传动

运输机为一般工作机器,速度不高,选用7级精度

由课本中表11-1选:

小齿轮的材料为40Cr,调质后表面淬火,硬度为48-55HRC280HBS

大齿轮的材料为45钢,调质后表面淬火,硬度为40-50HRC240HBS

选取小齿轮的齿数=20,则

大齿轮的齿数为

按式计算

试选载荷系数:

由课本得知,选取区域系数为

由表11-4查得材料的弹性影响系数

由图11-1按齿面硬度查得大、小齿轮的接触疲劳强度极限均为

选用7级精度

小齿轮:

材料:

40Cr

硬度:

280HBS

大齿轮:

45钢

240HBS

=20

(2)计算接触疲劳许用应力

(3)几何尺寸计算

计算中心距

3.按齿根弯曲强度设计

由公式计算应力循环次数

(任务中已给使用期限10年,且为单位制工作设每年用300天算):

计算接触疲劳许用应力:

取安全系数,由公式得接触疲劳许用应力为:

又由于:

m=3

中心距

得小齿轮齿面最大接触应力:

大齿轮齿面最大接触应力:

由式11-6,知

确定公示内各计算数值

由表11-1查大、小齿轮的许用弯曲疲劳强度极限

取弯曲疲劳安全系数

4)齿形系数

查图11-8和图11-9得

由公式:

小齿轮的弯曲疲劳强度:

大齿轮的弯曲疲劳强度:

安全

5轴的设计计算:

各轴计算

1.高速轴

选材

计算轴直径

联轴器和轴承的选择

各段轴长度计算

2.低速轴

(1)取轴的材料为40Cr,调质处理

按公式计算,根据表取,则又因为高速轴Ⅰ有两个键槽,应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。

故轴应相应地增大10%-15%。

现将轴增大10%。

则增大后的最小轴径,圆整为

(2)、轴上各段直径的初步确定。

A段:

d1=24由最小直径算出。

B段:

d2=28,根据毡圈油封标准,选择轴径长度28mm。

C段:

d3=35,与轴承配合,取轴承内径35mm。

D段:

d4=44,设计非定位轴肩高度h=2mm,高速轴内径44.

E段:

d5=56,设计定位轴肩高度h=6mm。

F段:

d6=35,与轴承配合。

(3)、轴上各段所对应的长度。

AB段长度为;

BC段长度为;

CD段长度为;

DE段长度为;

EF段长度为;

FG段长度为。

(4)、各轴段的倒角设计按课本(零件倒角C与圆角半径R的推荐值)进行设计。

2、低速轴的设计

(1)、初步确定轴的最小直径。

所以

A段:

d1=39.1mm,与弹性柱销联轴器配合

B段:

d2=45mm,设定轴肩高h=3.5mm,根据油封标准选择轴径为45mm。

d3=50mm,与轴承配合。

d4=50mm,设定非轴肩高度为3mm。

d5=68mm,设定轴肩高为6mm。

d6=50mm,与轴承配合。

CD段;

EF段长度为长度为;

FG段长度为;

联轴器的计算转矩,查表,取,则

45钢,调质处理

轴的强度校核

1.受力分析

低速轴为直齿圆柱齿轮传动,受弯矩,应用弯扭合成强度条件进行校核计算:

由装配图尺寸可知,其受力图如下:

齿轮作用在轴上的力(切向力,径向力和轴向力)大小为:

分解为水平和竖直方向,其受力图如下:

2.确定坐标及危险截面

3.画出弯矩图

4.计算结果并校核

危险截面为两支点处

按照第三强度理论计算应力并进行校核,可的弯矩图为如下:

由图和计算可得:

L=6

弯矩

 抗弯截面系数为

参照课本轴的计算方法可以算得:

查表15-1②查得,所以安全

6轴承的选择和计算:

1.高速轴

由上面计算可知:

轴承安装处轴的直径为35mm,选取圆锥滚子轴承型号为30207,其基本尺寸为:

B=35×

72×

17

轴承安装处轴的直径为50mm,选取圆锥滚子轴承型号为30210,其基本尺寸为:

B=50×

90×

20

7键连接的选择计算:

1.选择键连接的类型和尺寸

(1).高速轴

(2).低速轴

2.校核低速轴中的键连接的强度

根据要求选择圆头普通平键(A型)。

由轴的直径d=23mm,查课本得键1的截面尺寸为b×

L=8×

40,高度h=7mm。

低速轴大齿轮处轴的直径为d=39.1mm,查查课本得键的截面尺寸为b×

L=10×

60,高度h=8mm.

键、轴和轮毂的材料都是钢,由课本查得许用挤压应力=100~120MPa,取=110Mpa。

键1(低速轴大齿轮处的键)的工作长度l=L-b=40-8=32mm,

键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=3.5mm。

由公式得:

警告计算满足强度要求,是安全的

则键的标记为:

键7×

40GB/T1096-2003.

键Ⅱ的工作长度l=L-b=60-10=50mm,

键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=4mm。

满足强度要求,是安全的

键8×

60GB/T1096-2003.

40

h=7mm

60

h=8mm

l=32mm

k=3.5mm

l=50mm

k=4mm

8联轴器的选择计算:

类型的选择

由上面计算可知

与电动机相连的联轴器选用HL12型弹性柱销联轴器,其许用转矩315N.m

与传送带相连的联轴器选用滑块联轴器,其计用转短为500

HL12型弹性柱销联轴器

滑块联轴器

9箱体的设计计算:

减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算

减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图

1润滑的选择确定

润滑方式

(1)齿轮V=1.2<<12m/s应用喷油润滑,但考虑成本

及需要,选用浸油润滑

(2)轴承采用润滑脂润滑

齿轮润滑选用150号机械油,最低~最高油面距10~20mm,需油量为1.5L左右

2轴承润滑选用2L—3型润滑脂,用油量为轴承间

隙的1/3~1/2为宜

3密封形式

(1)箱座与箱盖凸缘接合面的密封

选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法

(2)观察孔和油孔等处接合面

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